Фамилия Аймбетов — редкий случай в русском ономастиконе, где славянская модель фамилии на -ов наложилась на тюркское имя. Корень здесь — «Аймбет», которое восходит к казахскому или башкирскому имени, состоящему из двух частей: «ай» (луна, месяц) и «мбет» — искажённая форма арабского «мухаммад» или «ахмет» (прославленный, достойный хвалы). В тюркских языках такие составные имена с компонентом «ай» были распространены: Айдар, Айбек, Айнур. Имя Аймбет означает «лунный Мухаммад» или «светлый, как месяц». Это не прозвище, а личное имя, данное при рождении.

Фамилия образована по стандартной русской патронимической модели: к основе Аймбет прибавили суффикс -ов, который в русском языке указывает на принадлежность («чей?» — Аймбетов сын). То есть носитель фамилии — потомок человека по имени Аймбет. Такое оформление характерно для народов, вошедших в состав Российской империи: казахов, башкир, татар, у которых при переписях и учёте фамилии русифицировали, добавляя типовые окончания.

Географически фамилия Аймбетов почти наверняка привязана к Казахстану, реже к Башкортостану или Оренбургской области. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках её можно встретить в записях о казахах Младшего жуза или башкирах, которые переходили на оседлость и получали фамилии. В отличие от русских фамилий, где -ов часто указывает на отчество отца, здесь это чисто административное оформление: самого имени Аймбет в русских святцах нет, поэтому фамилия не могла возникнуть из православного календаря.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ов, а не -ин, потому что основа заканчивается на твёрдый согласный (т). Если бы имя звучало как Аймбета, фамилия была бы Аймбетин. Встречается также вариант Аймбетов с ударением на первый слог (А́ймбетов), что типично для казахского произношения, где ударение обычно падает на последний слог, но в русской адаптации смещается.

Сословно предки носителя фамилии — скорее всего, скотоводы или крестьяне, не имевшие наследственной аристократии. В казахской среде фамилии на -ов стали массово закрепляться только в советское время, при паспортизации 1930-х годов. Поэтому корни фамилии могут быть не глубже XIX века, когда имя Аймбет фиксировали как личное, а фамилия как таковая ещё не сложилась.